Проектировочный расчет двухступенчатого планетарного редуктора, страница 2

Величина	Тихоходная ступень		Быстроходная ступень
	Формула	значение	формула	значение
p	Задано	3,6	p2 = ia2h1 / (p1 + 1) - 1	4,7
na, об/мин	na1 = nT (p1 + 1)	253	na2 = nT * ia2h1	1442
nb, об/мин	b1 неподвижно	0	b2 неподвижно	0
nh, об/мин	nh1 = nT	55	nh2 = na2 / (p2 + 1)	253
nha, об/мин	nha1 = na1 – nh1	198	nha2 = na2 – nh2	1387
nhb, об/мин	nhb1 = nb1 – nh1	-55	nhb2 = nb2 – nh2	-253
ng-nh, об/мин	ng1 – nh1 = 2p1 * nh1 / (1 – p1)	-152	ng2 – nh2 = 2p2 * nh2 / (1 – p2)	-643
Ta, Н * м	Ta1 = - Tn1 / (p1 + 1)	-780	Ta2 = - Th1 / ia2h1	-134
Tb, Н * м	Tb1 = Ta1 * p1	-2736	Tb2 = Ta2 * p2	-626
Th, Н * м	Th1 = TT	3500	Th2 = - Ta1	780

2.5. Проектировочный расчет зубчатых колес по критерию контактной выносливости активных поверхностей зубьев.

2.5.1. Быстроходная ступень.

·  Расчет эквивалентного времени.

(t_he)_н = S^k₁(T_i / T_расч)³ * t_i                                                                                     (5)

(t_he)_н = (1 * 0,15 + 0,9³ * 0,25 + 0,7³ * 0,6) * 6500 = 3497 ч.

·  Расчет эквивалентного числа циклов.

N_неa = 60 |(n_a2 – n_h2)| n_w (t_he)_н = 60 * (1442 - 253) * 3 * 3497 = 0,75 * 10⁹;

N_неg = 60 |(n_g2 – n_h2)| (t_he)_н = 60 * 643 * 3497 = 1,3 * 10⁸;

N_неb = 60 |(n_b2 – n_h2)| n_w (t_he)_н = 60 * (- 253) * 3 * 3497 = 1,6 * 10⁸;

·  Расчет коэффициента долговечности.

Так как     N_неa = N_не1 > (N_но)_a = 120 * 10⁶

                  N_неg = N_не2 > (N_но)_g = 120 * 10⁶

                  N_неb > (N_но)_b = 27 * 10⁶, то

k_HL1 = 1,    k_HL2 = 1,          (k_HL)_b = 1.

·  Расчет допускаемых напряжений.

Твердость поверхности при цементации стали 57-63 HRC, табл. 2.6, с. 43[6] для шестерни и колеса. Предел выносливости рассчитывается по формуле s_нlimb = 23 H_RC, табл. 2.5, с.38[6]. Рассчитывая по нижнему пределу твердости, получим        (s_нlimb)₁ = (s_нlimb)₂ = 23 * 57 = 1311 МПа.

Коэффициент безопасности при цементировании [S_н]₁ = [S_н]₂ = 1,2.

Допускаемые напряжения для шестерни

[s_н]₁ = (s_нlimb)₁ (k_HL1) / [S_н]₁ = 1311 * 1 / 1,2 = 1092,5 МПа

[s_н]₂ = (s_нlimb)₂ (k_HL2) / [S_н]₂ = 1311 * 1 / 1,2 = 1092,5 МПа

Допускаемые напряжения для зацепления [s_н] = 1092,5 МПа

·  Расчетный момент на шестерне

T_н1 = T_a /n_w = 134 / 3 = 44,7 Н * м

·  Передаточное число в зацеплении a – g.

u = (p₂ - 1) / 2 = (4,7 - 1) / 2 = 1,85

·  Определение относительной ширины шестерни.

Принимаем (y_bd)_b = 0,15, тогда (y_bd)_a = (y_bd)_b * p₂ = 0,15 * 4,7 = 0,7 < 0,75, таким образом, (y_bd)₁ = (y_bd)_а = 0, 645.

·  Расчет коэффициента неравномерности распределения нагрузки в зацеплении.

Из рис. 6.16, с. 131[6] находим k⁰_Hb = 1,15. При плавающем центральном колесе а (W = 1,03)          k_HS = W + (k⁰_Hb - 1) k_HW = 1,03 + (1,15 - 1) * 1 = 1,18. Принимаем коэффициент, учитывающий динамические нагрузки, k_HV = 1,1.

·  Расчет начального диаметра шестерни (центрального колеса а):

d’_W1 = 716 * (T_H1 * k_HS * k_HW * (u + 1) / (y_bd)₁ * u * [s_H]²)^1/3                    (6)

d’_W1 = 716 * (44,7 * 1,18 * 1,1 * 2,85 / 0,645 * 1,85 * (1092,5)²)^1/3 = 40,2 мм.

2.5.2. Тихоходная ступень.

·        Расчет эквивалентного времени.

(t_he)_н = S^k₁(T_i / T_расч)³ * t_i                                                                                     (5)

(t_he)_н = (1 * 0,15 + 0,9³ * 0,25 + 0,7³ * 0,6) * 6500 = 3497 ч.

·  Расчет эквивалентного числа циклов.

N_неa = 60 |(n_a1 – n_h1)| n_w (t_he)_н = 60 * (253 - 55) * 3 * 3497 = 0,12 * 10⁹;

N_неg = 60 |(n_g1 – n_h1)| (t_he)_н = 60 * 152 * 3497 = 0,31 * 10⁸;

N_неb = 60 |(n_b1 – n_h1)| n_w (t_he)_н = 60 * 55 * 3 * 3497 = 0,35 * 10⁸;